JJF(津) 3031-2024 高精度數(shù)字溫度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范

高精度數(shù)字溫度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范2024-05-16發(fā)布2024-07-01實(shí)施ⅡJJF(津)3031-2024本規(guī)范主要起草人：沈文杰(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)李強(qiáng)光(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)桑素麗(北京市計(jì)量檢測(cè)科學(xué)研究院)邢寒雪(河北省計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)研究院)參加起草人：蔣靜(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)王曉丹(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)崔堯堯(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)余松林(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)王喆(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)I 12引用文件 1 13.1精密鉑電阻溫度計(jì) 13.2一體式溫度計(jì) 13.3分體式溫度計(jì) 1 14.1原理及組成 24.2分類 2 3 55.1赤值誤差 55.2穩(wěn)定性 5 56校準(zhǔn)條件 56.1環(huán)境條件 5 57校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 67.1檢查、校準(zhǔn)項(xiàng)目 67.2校準(zhǔn)方法 7 8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) 9復(fù)校時(shí)間間隔 附錄A Ⅱ本規(guī)范依據(jù)JJF1071-2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則》、JJF1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》和JF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》的要求進(jìn)行首次編寫(xiě)。本規(guī)范作為京津冀共建規(guī)范，為首次發(fā)布。1高精度數(shù)字溫度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于測(cè)量范圍為(-196～660.323)℃且分辨力等于或優(yōu)于0.01℃的接觸式測(cè)溫的高精度數(shù)字溫度計(jì)(以下簡(jiǎn)稱溫度計(jì))整體校準(zhǔn)。JJG229-2010工業(yè)鉑、銅熱電阻JJG617-1996數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀JJF1001-2011通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義JJF1178-2007用于標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的固定點(diǎn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范GB/T13639-2008工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制系統(tǒng)用模擬輸入數(shù)字式指示儀凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語(yǔ)3.1精密鉑電阻溫度計(jì)Precisionplatinumresistancethermometer測(cè)量準(zhǔn)確度介于二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)和AA級(jí)工業(yè)鉑電阻溫度計(jì)之間的3.2一體式溫度計(jì)Integratedthermometer溫度傳感器與數(shù)顯儀表不能分離的溫度計(jì)(以下簡(jiǎn)稱一體式溫度計(jì))。3.3分體式溫度計(jì)Separatethermometer溫度傳感器與數(shù)顯儀表可以分離的溫度計(jì)(以下簡(jiǎn)稱分體式溫度計(jì))。4概述2溫度計(jì)基于接觸式測(cè)溫原理，以數(shù)字形式顯示溫度量值，由溫度傳感器和數(shù)顯儀表兩部分組成。溫度傳感器主要包括標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)、精密鉑電阻溫度計(jì)和A級(jí)及以上工業(yè)鉑電阻溫度計(jì)或其他滿足要求的傳感器。數(shù)顯儀表顯示分辨力等于或優(yōu)于0.01℃。4.1原理及組成溫度計(jì)工作原理是通過(guò)接觸式溫度傳感器將溫度值轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再通過(guò)放大、補(bǔ)償、A/D轉(zhuǎn)換和量值轉(zhuǎn)換等信號(hào)處理，最后由LCD、LED等顯示單元顯示溫度量值。工作原理如圖1所示。接接口A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換4.2.1按溫度傳感器分類按溫度傳感器分類主要分為：a)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)配數(shù)顯儀表；b)精密鉑電阻溫度計(jì)配數(shù)顯儀表；c)工業(yè)鉑電阻溫度計(jì)配數(shù)顯儀表；d)其他類型的溫度傳感器配數(shù)顯儀表。4.2.2按數(shù)顯儀表分類按數(shù)顯儀表分類主要分為：a)各類溫度傳感器配數(shù)字顯示的儀器；b)各類溫度傳感器配上位機(jī)軟件；c)各類溫度傳感器配溫度變送器。4.2.3按結(jié)構(gòu)形式分類按結(jié)構(gòu)形式分類主要分為：3a)一體式溫度計(jì)；b)分體式溫度計(jì)。4.3傳感器溫度特性4.3.1標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)和精密鉑電阻溫度計(jì)(電阻溫度系數(shù)為0.003925和在(-189.3442～660.323)℃溫區(qū)內(nèi)的溫度值由在一組規(guī)定的定義固定點(diǎn)分度的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)確定，定義固定點(diǎn)包括鋁凝固點(diǎn)、鋅凝固點(diǎn)、錫凝固點(diǎn)、銦凝固點(diǎn)、鎵熔點(diǎn)、汞三相點(diǎn)、氬三相點(diǎn)及水三相點(diǎn)，并使用規(guī)定的參考函數(shù)和偏差函數(shù)內(nèi)插計(jì)算定義固定點(diǎn)之間的溫度值。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的電阻比由公式(1)確定。式中：W,——標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在溫度t時(shí)的電阻比；R,——標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在溫度t時(shí)的電阻值，Ω;Rp——標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在水三相點(diǎn)的電阻值，Q。不同分溫區(qū)的參考函數(shù)和偏差函數(shù)由公式(2)、(4)、(5)、(7)確定。在(0～660.323)℃溫區(qū)的參考函數(shù)定義為：下式給出了(2)式的逆函數(shù)，它在0.13mK之內(nèi)與(2)式相一致：在(0～660.323)℃溫區(qū)的偏差函數(shù)定義為：4a、b、c——系數(shù)，由標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在水三相點(diǎn)、鎵熔點(diǎn)、銦凝固點(diǎn)、錫凝固點(diǎn)、鋅凝固點(diǎn)和鋁凝固點(diǎn)溫度測(cè)量求得的W,值與對(duì)應(yīng)的參考函數(shù)的偏差求得。對(duì)于不同分溫區(qū)，式(4)的形式不同，系數(shù)a、b、c的數(shù)值也彼此不同，為便于區(qū)分，系數(shù)標(biāo)以不同下標(biāo)。在(-189.3442～0.01)℃溫區(qū)的參考函數(shù)定義為：下式給出了(5)式的逆函數(shù)，它在0.13mK之內(nèi)與(5)式相一致：W,(t)——參考函數(shù)；在(-189.3442～0.01)℃溫區(qū)的偏差函數(shù)定義為：△W(t)=W,-W,(T)=a[w,式中：a、b——系數(shù)，由溫度計(jì)在水三相點(diǎn)、氬三相點(diǎn)和汞三相點(diǎn)溫度測(cè)量求得的W,值與對(duì)應(yīng)的參考函數(shù)的偏差求得。溫度傳感器在水三相點(diǎn)時(shí)的標(biāo)稱電阻值Rtp應(yīng)為259或100Ω,Rtp分別滿足25Ω±1Ω、100Ω±2Ω的要求。4.3.2工業(yè)鉑電阻溫度計(jì)(電阻溫度系數(shù)為0.003851)工業(yè)鉑電阻溫度計(jì)電阻值與溫度之間的函數(shù)關(guān)系為5溫度傳感器在0℃和100℃時(shí)的電阻值R?和R100,分別滿足1009±0.0592和138.506Ω±0.133Ω的要求。4.3.3其他特殊要求的溫度傳感器可參照?qǐng)?zhí)行。5計(jì)量特性5.1示值誤差溫度計(jì)的示值誤差為溫度計(jì)的示值與實(shí)際溫度的差值。5.2穩(wěn)定性5.3絕緣電阻數(shù)顯儀表滿足其電源端子、外殼、傳感器相互之間的絕緣電阻應(yīng)不小于20MQ。傳感器按照所屬類型分別參考相應(yīng)規(guī)程、規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)等。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度為(20±5)℃,相對(duì)濕度為不大于85%。6.1.2環(huán)境溫度、濕度還應(yīng)符合被校溫度計(jì)以及標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備規(guī)定的要求。6.1.3校準(zhǔn)時(shí)儀器設(shè)備周圍應(yīng)無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)，強(qiáng)電磁場(chǎng)或干擾。6.2標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備JJF(津)3031-20246標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備從表1中參考選擇。1根據(jù)被校溫度計(jì)選擇相應(yīng)滿足校準(zhǔn)要求。2裝置)提供穩(wěn)定的固定點(diǎn)按照不同溫度傳感器的插入深度，選擇相匹配的3工作區(qū)域水平溫差≤0.01℃工作區(qū)域最大溫差≤0.02℃提供穩(wěn)定的測(cè)量范圍(-180～300)℃4鹽浴恒溫槽、熱管爐工作區(qū)域水平溫差≤0.01℃工作區(qū)域最大溫差≤0.02℃提供穩(wěn)定的測(cè)量范圍(300～600)℃5電測(cè)設(shè)備力換算成溫度后比低于電測(cè)設(shè)備測(cè)傳感器要求的的電測(cè)6內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電阻調(diào)校的標(biāo)允許使用準(zhǔn)確度等級(jí)不7(空氣或油浴)20℃時(shí)，工作區(qū)域最大溫差≤0.05℃阻溫中8/910級(jí)阻//7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1檢查、校準(zhǔn)項(xiàng)目7.1.1檢查項(xiàng)目7.1.1.1外觀檢查溫度計(jì)組成部分完整；數(shù)顯儀表外表無(wú)凹陷、裂痕和變形；溫度傳感器表面7無(wú)損傷。數(shù)顯儀表和溫度傳感器連接處接口無(wú)銹蝕和損傷，溫度計(jì)通電后顯示正常。將溫度計(jì)電源開(kāi)關(guān)置于接通狀態(tài)，交流供電的和直流供電的溫度計(jì)，分別用額定電壓為500V和100V的兆歐表測(cè)量短接后的電源端子與儀表外殼之間、電源端子與傳感器之間、傳感器與儀表外殼之間的絕緣電阻應(yīng)滿足5.3的要求。7.1.2校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目見(jiàn)表2。表2校準(zhǔn)項(xiàng)目備注(電阻溫度系數(shù)0.003925或0.00391)按照溫度傳感器溫區(qū)范圍計(jì)算系數(shù)a、b、C。(電阻溫度系數(shù)0.003851)按照溫度傳感器溫區(qū)范圍計(jì)算系數(shù)A、B、C。示值誤差/零位漂移注：一體式溫度計(jì)或溫度傳感器有檢定(校準(zhǔn))數(shù)據(jù)的溫度計(jì)，不做溫度傳7.2校準(zhǔn)方法分體式溫度計(jì)應(yīng)按照所配傳感器的類型，先單獨(dú)對(duì)溫度傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)，再進(jìn)行溫度計(jì)整體校準(zhǔn)。一體式溫度計(jì)、溫度傳感器有檢定(校準(zhǔn))數(shù)據(jù)的溫度計(jì)及其他不可輸入傳感器參數(shù)的溫度計(jì)，不做溫度傳感器校準(zhǔn)，直接進(jìn)行溫度計(jì)整體校準(zhǔn)。7.2.1.1標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)和精密鉑電阻溫度計(jì)校準(zhǔn)參照J(rèn)JG160-2007標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程的方法進(jìn)行校準(zhǔn)，計(jì)算各分溫區(qū)的溫度系數(shù)a、b、c及Rtp。8參照J(rèn)JG229-2010工業(yè)鉑、銅熱電阻國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程的方法進(jìn)行校準(zhǔn)，計(jì)算溫度系數(shù)A、B、C及R?。7.2.2溫度計(jì)整體校準(zhǔn)7.2.2.1校準(zhǔn)前準(zhǔn)備a)溫度計(jì)應(yīng)在校準(zhǔn)的環(huán)境條件下放置30min以上，對(duì)使用交流電供電的溫度計(jì)應(yīng)進(jìn)行通電預(yù)熱，按照說(shuō)明書(shū)檢查各操作鍵和顯示功能是否正常。b)溫度計(jì)調(diào)校具有內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電阻調(diào)校功能的溫度計(jì)應(yīng)在校準(zhǔn)前進(jìn)行調(diào)校。根據(jù)溫度計(jì)量程范圍選擇相應(yīng)調(diào)校點(diǎn)進(jìn)行調(diào)校，一般為10Ω、25Ω、1002、300Ω、1000Ω,也可根據(jù)需要選擇其他調(diào)校點(diǎn)。調(diào)校方法按照溫度計(jì)說(shuō)明書(shū)或廠家指定的方法進(jìn)行，一般步驟如下：①將溫度計(jì)工作模式設(shè)置為調(diào)校模式。②將恒溫20℃的標(biāo)準(zhǔn)電阻與溫度計(jì)連接，溫度計(jì)數(shù)值穩(wěn)定后，分別讀取各調(diào)校點(diǎn)溫度計(jì)顯示的電阻值。③將標(biāo)準(zhǔn)電阻證書(shū)中各調(diào)校點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)值，分別輸入至溫度計(jì)數(shù)顯儀表或上位機(jī)軟件中，并保存數(shù)據(jù)。④將溫度計(jì)工作模式設(shè)置為測(cè)量模式。c)傳感器溫度系數(shù)輸入具有傳感器溫度系數(shù)輸入功能的溫度計(jì)應(yīng)在整體校準(zhǔn)前進(jìn)行系數(shù)輸入，溫度系數(shù)輸入方法一般根據(jù)溫度傳感器量程范圍，按照溫度計(jì)說(shuō)明書(shū)或廠家指定的方法，將7.2.1測(cè)得的傳感器溫度系數(shù)輸入至溫度計(jì)數(shù)顯儀表或上位機(jī)軟件中，并保存數(shù)據(jù)。7.2.2.2示值誤差根據(jù)被校溫度計(jì)的分辨力和用戶的要求，選擇比較法或固定點(diǎn)法進(jìn)行校準(zhǔn)。a)校準(zhǔn)點(diǎn)選擇校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)均勻分布在溫度計(jì)測(cè)量范圍上，且必須包含零攝氏度。校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)溫度計(jì)的測(cè)量范圍進(jìn)行選擇，一般不少于3個(gè)?？梢赃x擇整數(shù)溫度點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，也可根據(jù)用戶的要求進(jìn)行選擇。9b)校準(zhǔn)順序先校準(zhǔn)零攝氏度，再分別向上限或下限方向逐點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。c)校準(zhǔn)方法將標(biāo)準(zhǔn)器與被校溫度計(jì)插入溫度源中，標(biāo)準(zhǔn)和被校的傳感器感溫部分盡量處于同一水平面。溫度源實(shí)際溫度偏離校準(zhǔn)溫度點(diǎn)不超過(guò)±0.2℃(以標(biāo)準(zhǔn)器為準(zhǔn)),待溫度計(jì)示值穩(wěn)定后，開(kāi)始讀數(shù)。讀數(shù)的順序可以按照溫度計(jì)所配傳感器的數(shù)量，從順序1和順序2中選擇使用：順序1:標(biāo)準(zhǔn)→被?！恍！鷺?biāo)準(zhǔn)。順序2:標(biāo)準(zhǔn)→被校1→被校2→--→被校n→被校n--→被校2→被校1→標(biāo)準(zhǔn)和被校分別讀取4組數(shù)據(jù)，取溫度計(jì)顯示值的平均值與實(shí)際溫度的平均值的差值作為示值誤差的校準(zhǔn)結(jié)果。讀數(shù)的時(shí)間間隔要均勻，且應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)和被校溫度計(jì)的采樣時(shí)間間隔，整個(gè)讀數(shù)過(guò)程中，溫度源的溫度變化應(yīng)滿足表1相應(yīng)溫度波動(dòng)性的要求。校準(zhǔn)時(shí)，溫度計(jì)的傳感器應(yīng)有足夠的插入深度，盡可能減少熱損失。當(dāng)傳感器密封不佳或不能直接接觸液體介質(zhì)時(shí)，應(yīng)將傳感器放入內(nèi)徑與之相適應(yīng)的保護(hù)管內(nèi)，塞緊管口后插入溫度源中，并保證保護(hù)管的插入深度不少于(200～300)a)校準(zhǔn)點(diǎn)選擇校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)均勻分布在溫度計(jì)測(cè)量范圍上，且必須包含水三相點(diǎn)。應(yīng)根據(jù)溫度計(jì)測(cè)量范圍，選擇相應(yīng)固定點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。b)校準(zhǔn)順序先校準(zhǔn)水三相點(diǎn)，再分別向上限或下限方向逐點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。c)校準(zhǔn)方法將溫度計(jì)的傳感器按照測(cè)量溫區(qū)分別插入對(duì)應(yīng)固定點(diǎn)裝置中，待溫度計(jì)示值穩(wěn)定后，開(kāi)始讀數(shù)。溫度計(jì)在鋁凝固點(diǎn)、鋅凝固點(diǎn)、錫凝固點(diǎn)、銦凝固點(diǎn)、鎵熔點(diǎn)、水三相點(diǎn)、汞三相點(diǎn)和氬三相點(diǎn)的溫坪上測(cè)量，每個(gè)溫度點(diǎn)讀取4個(gè)數(shù)據(jù)，取溫度計(jì)顯示值的平均值與固定點(diǎn)裝置溫度值的差值作為示值誤差的校準(zhǔn)結(jié)果。JJF(津)3031-2024讀數(shù)的時(shí)間間隔要均勻，且應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)和被校溫度計(jì)的采樣時(shí)間間隔。完成示值誤差校準(zhǔn)后，按7.2.2.2給出的方法再校準(zhǔn)一次溫度計(jì)的零攝氏度，取首、末兩次零攝氏度示值誤差的差值作為穩(wěn)定性的校準(zhǔn)結(jié)果。零攝氏度可以在水三相點(diǎn)、恒溫槽或冰點(diǎn)恒溫器中測(cè)量。7.3數(shù)據(jù)處理7.3.1標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)測(cè)得電阻值后計(jì)算實(shí)際溫度t標(biāo)按式(12)計(jì)算：式中：t標(biāo)——實(shí)際溫度，℃;tn——校準(zhǔn)點(diǎn)名義溫度，℃;W,——溫度t時(shí)的電阻比，W,=R,/Rp;W,——由標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)分度表給出的溫度tn對(duì)應(yīng)的電阻比；比變化率，℃-;R,——標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在溫度t時(shí)的實(shí)測(cè)電阻平均值，9。7.3.2溫度計(jì)示值誤差△t示按式(13)計(jì)算：式中：△t示——溫度計(jì)的示值誤差，℃;t宗——溫度計(jì)顯示值的平均值，℃;t標(biāo)——實(shí)際溫度的平均值或固定點(diǎn)裝置的溫度值，℃。7.3.3穩(wěn)定性t穩(wěn)按式(14)計(jì)算JJF(津)3031-2024式中：t穩(wěn)——溫度計(jì)零攝氏度穩(wěn)定性，℃;8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)證書(shū)應(yīng)包括以下信息：a)標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書(shū)”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)；d)校準(zhǔn)證書(shū)編號(hào)、頁(yè)碼及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí)：e)客戶名稱和地址；f)被校儀器的名稱、型號(hào)、編號(hào)及制造單位；g)校準(zhǔn)單位校準(zhǔn)專用章：h)校準(zhǔn)日期；i)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范名稱及代號(hào)；j)本次校準(zhǔn)所用主要測(cè)量設(shè)備名稱、測(cè)量范圍、準(zhǔn)確度等級(jí)或不確定度或最大允許誤差、證書(shū)編號(hào)、溯源機(jī)構(gòu)及有效期；k)校準(zhǔn)時(shí)的環(huán)境溫度、相對(duì)濕度；1)校準(zhǔn)結(jié)果、測(cè)量不確定度和被校溫度計(jì)內(nèi)部修正系數(shù)的說(shuō)明；m)復(fù)校時(shí)間間隔的建議；n)“校準(zhǔn)證書(shū)”的校準(zhǔn)人、核驗(yàn)人、批準(zhǔn)人簽名及簽發(fā)日期；o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校儀器本次測(cè)量有效的聲明；p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書(shū)面批準(zhǔn)，部分復(fù)制證書(shū)或報(bào)告無(wú)效的聲明。9復(fù)校時(shí)間間隔溫度計(jì)復(fù)校時(shí)間間隔可根據(jù)實(shí)際使用情況確定，一般不超過(guò)12個(gè)月。附錄A校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說(shuō)明溯源性說(shuō)明名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確許誤差證書(shū)編號(hào)機(jī)構(gòu)第X頁(yè)共X頁(yè)工業(yè)鉑電阻溫度計(jì)型號(hào)、編號(hào)型號(hào)、編號(hào)參數(shù)(系數(shù))參數(shù)(系數(shù))Rt/Q(正溫)Rt/Q(正溫)abRt/Q(負(fù)溫)C示值誤差校準(zhǔn)點(diǎn)/℃實(shí)際溫度/℃顯示值/℃示值誤差首次0℃示值誤差/℃末次0℃示值誤差/℃穩(wěn)定性/℃第X頁(yè)共X頁(yè)附錄B溫度計(jì)示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定示例(一)在(-80～300)℃范圍內(nèi)，選用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)、恒溫槽和FLUKE1594測(cè)溫儀作為標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備，用比較法校準(zhǔn)分辨力為0.01℃的溫度計(jì)，校準(zhǔn)溫度點(diǎn)為-80℃、0℃、100℃、300℃。式中：△t示——溫度計(jì)的示值誤差，℃;t示——溫度計(jì)顯示值的平均值，℃;B.3.1.1被校溫度計(jì)分辨力引入的分量u11對(duì)于分辨力為0.01℃的溫度計(jì)，其引入的誤差區(qū)間半寬為分辨力的1/2,服從均勻分布。B.3.1.2被校溫度計(jì)重復(fù)性引入的分量u?2選取穩(wěn)定性好的分辨力為0.01的溫度計(jì)，將溫度傳感器放在穩(wěn)定的溫源內(nèi)，在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測(cè)量多次，得到的數(shù)據(jù)如表B.1所示。測(cè)量結(jié)果/℃123456789標(biāo)準(zhǔn)偏差s按照貝塞爾公式計(jì)算得到：由于在實(shí)際工作中取4次測(cè)量結(jié)果的平均值作為最終結(jié)果，因此：由于u?和u??屬于相關(guān)量，因此t宗引入的不確定度分量u?取其中的較大者， B.3.2t標(biāo)引入的不確定度分量u?B.3.2.1標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)引入的不確定度分量u?1使用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的不確定度均為U=0.0048℃,k=2,則：B.3.2.2電測(cè)系統(tǒng)引入的不確定度分量u?2校準(zhǔn)時(shí)用FLUKE1594測(cè)溫儀作為電測(cè)裝置，其電阻測(cè)量相對(duì)誤差為±1×恒溫槽工作區(qū)域最大溫差為(10～15)mK,服從均勻分布，則：恒溫槽波動(dòng)性為(7～9)mK,服從均勻分布，則：B.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度ui不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度/℃標(biāo)準(zhǔn)器不確定度電測(cè)系統(tǒng)B.5合成不確定度計(jì)算得出合成不確定度匯總見(jiàn)表B.3。溫度點(diǎn)/℃0B.6校準(zhǔn)結(jié)果的擴(kuò)展不確定度擴(kuò)展不確定度U=k×uc,取k=2得出擴(kuò)展不確定度匯總見(jiàn)表B4。溫度點(diǎn)/℃0溫度計(jì)示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定示例(二)C.1測(cè)量方法在(0～419.527)℃范圍內(nèi)，選用一等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)、固定點(diǎn)裝置和電測(cè)設(shè)備作為標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備，用定點(diǎn)法校準(zhǔn)分辨力為0.001℃的溫度計(jì)，校準(zhǔn)溫度點(diǎn)為0.01℃、231.928℃、419.527℃。C.2測(cè)量模型式中：△t示——溫度計(jì)的示值誤差，℃;宗——溫度計(jì)顯示值的平均值，℃;C.3各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度C.3.1溫度計(jì)在鋅凝固點(diǎn)校準(zhǔn)C.3.1.1溫度計(jì)重復(fù)性引入的u?分量溫度計(jì)在鋅凝固點(diǎn)校準(zhǔn)過(guò)程中，受其短期穩(wěn)定因素影響，會(huì)導(dǎo)致溫度計(jì)在鋅凝固點(diǎn)產(chǎn)生測(cè)量的不確定度。多次測(cè)量后重復(fù)性引入的不確定度為：u?=3.0mKC.3.1.2由鋅凝固點(diǎn)裝置引入的u?分量固定點(diǎn)容器所使用的純金屬中含有雜質(zhì)、充入氣壓不準(zhǔn)及靜壓修正量不準(zhǔn)都會(huì)對(duì)凝固點(diǎn)溫度產(chǎn)生影響，差值約在2mK以內(nèi)，取均勻分布，則由容器本身引入的測(cè)量不確定度為：C.3.1.3鋅凝固點(diǎn)裝置溫坪引入的u?分量熱傳導(dǎo)等因素會(huì)對(duì)鋅凝固點(diǎn)溫坪產(chǎn)生1mK的影響，為均勻分布，由此引入的測(cè)量不確定度為：u?=1/√3=0.58mKC.3.1.4電測(cè)設(shè)備引入的u?分量校準(zhǔn)時(shí)所用的電測(cè)設(shè)備是測(cè)溫電橋及配套標(biāo)準(zhǔn)電阻，電橋的不確定度、測(cè)量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度變化、各類電干擾以及人員讀數(shù)誤差都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，約為0.5mK,取均勻分布，由此引入的測(cè)量不確定度為：C.3.1.5由水三相點(diǎn)引入的u?分量由于水三相點(diǎn)瓶中微量殘余氣體，水中雜質(zhì)、水分子中氫與氧同位素成分的影響，靜壓力修正不準(zhǔn)、分度、傳遞誤差等原因，都會(huì)引起實(shí)際的溫度與理想的水三相點(diǎn)溫度的偏離，由此引入的測(cè)量不確定度為：u?=0.48mKC.3.1.6被校溫度計(jì)分辨力引入的u?分量對(duì)于分辨力為0.001℃的溫度計(jì)，其引入的誤差區(qū)間半寬為分辨力的1/2,服從均勻分布，則：C.3.2溫度計(jì)在錫凝固點(diǎn)校準(zhǔn)C.3.2.1溫度計(jì)重復(fù)性引入的u?分量溫度計(jì)在錫凝固點(diǎn)校準(zhǔn)過(guò)程中，受其短期穩(wěn)定因素影響，會(huì)導(dǎo)致溫度計(jì)在錫凝固點(diǎn)產(chǎn)生測(cè)量的不確定度。多次測(cè)量后重復(fù)性引入的不確定度為：u?=3.0mKC.3.2.2由錫凝固點(diǎn)裝置引入的u?分量固定點(diǎn)容器所使用的純金屬中所含雜質(zhì)、充入氣壓不準(zhǔn)以及靜壓修正量不準(zhǔn)都會(huì)對(duì)凝固點(diǎn)溫度產(chǎn)生影響，差值約在1.5mK以內(nèi)，取均勻分布，則由容器本身引入的測(cè)量不確定度為：C.3.2.3錫凝固點(diǎn)裝置溫坪引入的u?分量熱傳導(dǎo)等因素會(huì)對(duì)錫凝固點(diǎn)溫坪產(chǎn)生1mK的影響，為均勻分布，由此引入的測(cè)量不確定度為：u?=1/√3=0.58mKC.3.2.4電測(cè)設(shè)備引入的u分量校準(zhǔn)時(shí)所用的電測(cè)設(shè)備是測(cè)溫電橋及配套標(biāo)準(zhǔn)電阻，電橋的不確定度、測(cè)量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度變化、各類電干擾以及人員讀數(shù)誤差都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，約為0.5mK